Почему во вселенной так много порядка, а на Земле так мало?

ОгонёкНаука

«На самом деле наша галактика очень пыльная»

Почему во вселенной так много порядка, а на Земле так мало? Что является источником темной энергии? Какие у нас есть общие темы для разговора с представителями иных миров? Об этом мы говорили с лучшим мировым специалистом по космологии академиком Алексеем Старобинским

Беседовала Елена Кудрявцева

Фото Евгений Гурко

Алексей Александрович, складывается ощущение, что к космологии, которая занимается происхождением и устройством Вселенной, сегодня приковано внимание во всем мире: открытий в этой области, во всяком случае, очень много. С чем это связано?

— Действительно, это популярная тема во всех странах, включая Россию, и дело, полагаю, в том, что современной науке удалось добиться тесной связи между теорией и экспериментом в этой области знания. Иначе говоря, в XX веке было разработано много гипотез того, как именно развивалась наша Вселенная, а теперь их можно подтвердить или опровергнуть с помощью экспериментов. Это и порождает настоящий бум исследований. Институты, которые занимаются космологией, создаются не только в таких странах, как США, Германия и Япония, но и в тех, которые не ассоциируются с передовой наукой. Например, Институт по изучению Вселенной несколько лет назад создан в Таиланде, последний у нас воспринимается как туристическая страна. Молодежь очень интересуется новой астрономической тематикой, думаю, потому что именно эта наука раскрывает горизонты и показывает, что помимо обыденной жизни есть мир, который не вмещается не только в границы стран, но даже в масштабы Земли. Наша Вселенная — более многомерный и непостижимый объект.

— А в каких областях космологии молодежь наиболее активна?

— В основном в тех, что называют Вig data, где речь о больших массивах данных. Скажем, изучая раннюю Вселенную, мы получаем колоссальное количество данных наблюдений. Если работать с ними старыми методами, для обработки не хватит всего населения Земли! Вот молодые ученые и придумывают, как из этого массива извлечь полезную информацию и сравнить данные эксперимента с многочисленными теоретическими предсказаниями.

— Как подтверждают сегодня теории? Какие эксперименты дают физикам больше всего информации?

— Здесь можно говорить о трех типах экспериментов. Во-первых, наземные эксперименты с элементарными частицами. Их проводят на огромных установках вроде коллайдера в ЦЕРНе, где был открыт бозон Хиггса. Или другие наземные установки по детектированию частиц из космоса, скажем, нейтринная обсерватория IceCube на антарктической станции «Амундсен — Скотт».

Во-вторых, это всякого рода научные инструменты в космосе. Самые выдающиеся открытия сделаны космическим радиотелескопом «Планк»: этот уникальный прибор измерял характеристики реликтового излучения — микроволнового фона, сохранившегося с самых ранних этапов жизни Вселенной. Именно телескоп «Планк» уточнил, что наш мир состоит на 4,9 процента из обычного вещества, на 26,8 — из темной материи и на 68,3 процента — из темной энергии.

— Космологи утверждают, что мы живем в эпоху доминирования темной энергии. А можно сказать, что она собой представляет?

— Это нечто бесформенное, совершенно однородное и почти не меняющееся со временем. Но суть в том, что мы не можем больше утверждать, что все в мире состоит из частиц, на их долю приходится лишь 30 процентов. Таким образом, в знаменитом споре Платона с Демокритом (речь шла о мироустройстве.— «О») правы были оба. Платон, напомню, представлял мир как некую неделимую первоматерию. А Демокрит утверждал, что он состоит из частиц.

— Каков третий тип эксперимента?

— Это эксперименты, которые делаются благодаря астрономическим телескопам нового типа (их еще можно назвать гравитационно-волновыми антеннами). Именно благодаря им в науке недавно появилось и развивается с потрясающей скоростью новое направление — гравитационно-волновая астрономия. Она занимается самыми интересными вопросами: как формируются массивные черные дыры в центрах галактик, что есть темная энергия, каковы начальные физические условия ранней Вселенной...

— Это направление стартовало, когда были открыты гравитационные волны. Я правильно понимаю, что их обнаружение долгое время называли одной из главных проблем физики?

— Да, хотя они были предсказаны еще Эйнштейном почти век назад в рамках общей теории относительности. Кстати, до недавних пор это был единственный эффект этой теории, который не могли подтвердить экспериментом. За их открытие в 2017 году дали Нобелевскую премию.

По сути, гравитационные волны — это распространяющиеся колебания геометрической структуры пространствавремени. Долгое время их существование подтверждалось лишь косвенно: скажем, ученые видели, как замедляется скорость вращения пульсаров и вращающихся нейтронных звезд, и предполагали, что это происходит из-за потери энергии при излучении гравитационных волн. В 2016-м научной коллаборации LIGO (Laser Interferometer GravitationalWave Observatory) впервые удалось «поймать» гравитационный сигнал, который возник из-за столкновения двух массивных черных дыр. По сути, это эхо космической катастрофы, произошедшей далеко от Земли миллиарды лет назад. Одновременно этот эксперимент подтвердил существование черных дыр как особой формы материи.

— Что было сделано в этой области с тех пор?

— На начало 2019-го коллаборация LIGOVIRGO объявила о наблюдении в общей сложности сигналов от слияний 10 пар черных дыр и 1 пары нейтронных звезд. Вообще, поиском гравитационных волн занято сразу несколько крупных коллабораций — по всей Земле раскидана сеть детекторов. Детекторы LIGO находятся в США, VIRGO — в коммуне Кашина вблизи Пизы в Италии, KAGRA — в шахте Камиока в префектуре Гифу (Япония) — эта установка начнет участвовать в наблюдениях осенью этого года.

— А помимо самого факта обнаружения этих волн мы что-то о них узнали?

— Много всего интересного. Например, по Эйнштейну, скорость гравитационных волн должна равняться скорости света. Затем физики высказали большое количество более сложных гипотез, по которым скорость была иной. И теперь мы можем осторожно сказать, что на 99,99 процента подтвердилась эстетически более красивая теория Эйнштейна.

Удалось уточнить и ряд других интересных деталей. Так, мы ждали, что масса черных дыр сравнима с массой типичных больших звезд — около 10 масс Солнца. А оказалось, что речь идет о 30 массах Солнца. Для неспециалиста — это пустяк, но на деле это открытие совершенно выпадает из рамок современных представлений о Вселенной. Считалось, что такие большие звезды не могут существовать длительно.

— Есть ли у России шанс включиться в развитие гравитационно-волновой астрономии? Как убедить чиновников, что это нужно?

— Современная астрономия — крайне дорогая наука, но важно участвовать в ней по мере возможности. В России от науки требуют слишком быстрого выхода, хотя если мы сравним сегодняшние планы работ в этой области, составленные существенно большими коллективами на Западе, то увидим: они рассчитывают показать результаты в 2030–2050‑е годы. Даже в наш век наука делается не так уж быстро.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Когда хотят женщины: 12 причин, почему твоя девушка неожиданно возбудилась Когда хотят женщины: 12 причин, почему твоя девушка неожиданно возбудилась

Когда хотят женщины: 12 причин, почему твоя девушка неожиданно возбудилась

Playboy
Район будущего из социалистической сказки: Северное Чертаново Район будущего из социалистической сказки: Северное Чертаново

«Северное Чертаново» и в наши дни удивляет архитектурным новаторством

Популярная механика
Даже если вам немного за 30 Даже если вам немного за 30

Как построить отношения и найти свою половинку в зрелом возрасте

Psychologies
Нежелательный пример? Почему Москва удивилась отставке Назарбаева Нежелательный пример? Почему Москва удивилась отставке Назарбаева

Какой пример подал соседям бывший президент Казахстана Нурсултан Назарбаев

Forbes
Как выглядеть умнее в разговоре Как выглядеть умнее в разговоре

Публичные выступления — это всегда стресс

Maxim
11 доказанных наукой причин, почему человек влюбляется (почему эта фигня происходит!) 11 доказанных наукой причин, почему человек влюбляется (почему эта фигня происходит!)

В чем заключаются причины влюбленности

Playboy
Выход в свет. Что помогает женщинам становиться руководителями глобального уровня Выход в свет. Что помогает женщинам становиться руководителями глобального уровня

Женщины, управляющие компаниями, выходят на глобальный рынок труда

Forbes
Большая ракета Илона Маска Большая ракета Илона Маска

Сверхтяжелая ракета Big Falcon Rocket готовится вытеснить все прошлые разработки

Популярная механика
Почему история «Тройки Диалог» может заинтересовать власти США Почему история «Тройки Диалог» может заинтересовать власти США

Борьба с «отмыванием» средств все еще остается делом конкретных государств

Forbes
Нарциссизм — это норма? Нарциссизм — это норма?

Сегодня самолюбование становится нормой

Psychologies
Что определяет нашу личность Что определяет нашу личность

Проблема тождества личности

Psychologies
Власть народа. Рядовые сотрудники Google требуют представительства в совете директоров Власть народа. Рядовые сотрудники Google требуют представительства в совете директоров

Сотрудники Google вновь заговорили о нерешенных проблемах в компании

Forbes
5 вопросов о гастрите 5 вопросов о гастрите

Какие стереотипы о гастрите крепко сидят в наших головах

Лиза
Наполеоновские планы Наполеоновские планы

В этих отелях жили наследники Луи Вюиттона и останавливался Сальвадор Дали

GQ

В Kia называют новый Ceed "автомобилем разумным"

Популярная механика
Как узнать, какая видеокарта на ноутбуке Как узнать, какая видеокарта на ноутбуке

Наши инструкции помогут определить, какая видеокарта стоит на ноутбуке

CHIP
Новые первые Новые первые

Задумавшись о завтрашнем дне, задались вопросом: о ком будем писать в будущем

Grazia
Фрустрация: что с ней делать и как предотвратить Фрустрация: что с ней делать и как предотвратить

Как выработать к фрустрации устойчивый иммунитет

Psychologies
Как встречаться с девушкой, у которой есть ребенок: 5 главных правил Как встречаться с девушкой, у которой есть ребенок: 5 главных правил

Пора серьезно об этом поговорить

Playboy
Все, что вам нужно знать о дезертах Все, что вам нужно знать о дезертах

Правда о замшевых ботинках на креповой подошве и о том, как за ними ухаживать

GQ
Регресс во благо: как заработает второй миллиард пионер индустрии беспилотных авто Регресс во благо: как заработает второй миллиард пионер индустрии беспилотных авто

Зачем бизнесмен Дэвид Холл решил упростить собственный продукт

Forbes
«Ты замуж-то еще не вышла?» «Ты замуж-то еще не вышла?»

Порой люди задают вопросы, которые нас так раздражают! Как на них реагировать?

Лиза
Неравные возможности. Как Йель и Стэнфорд оказались втянуты в коррупционный скандал Неравные возможности. Как Йель и Стэнфорд оказались втянуты в коррупционный скандал

В США разоблачили крупнейшую коррупционную схему поступления в элитные вузы

Forbes
Секреты спортзала: 7 ситуаций, с которыми сталкивался каждый (и хотел бы о них забыть) Секреты спортзала: 7 ситуаций, с которыми сталкивался каждый (и хотел бы о них забыть)

Есть некоторые нюансы, о которых не принято говорить вслух...

Playboy
Наука о медитации Наука о медитации

Как учёные составили карту изменений мозга в состоянии медитации

Yoga Journal
Проект OCCRP сообщил о виллах окружения Чемезова в Испании Проект OCCRP сообщил о виллах окружения Чемезова в Испании

Новое расследование проекта OCCRP

Forbes
Жизнь с алкоголиком: почему так сложно уйти Жизнь с алкоголиком: почему так сложно уйти

Жить с алкоголиком горько, тяжело, иногда даже невыносимо

Psychologies
Профсоюз Профсоюз

Сестры Старк рассказывают о жизни до, во время и после «Игры престолов»

Glamour
Семья будет довольна, или «Оскар-2019» Семья будет довольна, или «Оскар-2019»

О том, чем запомнится «Оскар-2019»

OK!
Желтый полиэтиленовый пакет Желтый полиэтиленовый пакет

Что Чичваркин вывез из России в Лондон в крепком желтом пакете «Евросети»

Forbes
Открыть в приложении